Tipik bir DC motorda dış kısımda sabit bir mıknatıs ve mıknatısların içinde dönen bir armatür vardır. Mıknatıslar sabittir ve stator olarak isimlendirilirler. Armatürler ise döner, bu yüzden rotor olarak isimlendirilirler.
Armatür elektromıknatıs içerir. Elektromıknatısın içinden elektrik akımı geçtiğinde bir manyetik alan oluşturur. Bu manyetik alan sayesinde elektromıknatıs statoru çeker ve iter. Böylece armatür 180 derece dönmüş olur. Dönmeyi sabit tutmak için elektromıknatısın kutupları değiştirilmelidir. Fırçalı motorlarda fırçalar polarite değiştirme işini gerçekleştirmektedirler. Fırçalar sayesinde armatüre dönen iki elektrod bağlanır. Bu elektrodlar elektromıknatıslar döndükçe kutupları değiştirirler.
Bu yapı oldukça kolaydır ve üretimi çok ucuzdur. Ancak birçok problemi de beraberinde getirir.
– Fırçalar eskir
– Fırçaların bağlantı yapması / bağlantı kesmesi anlarında kıvılcımlanma meydana gelir ve elektriksel gürültü olur.
– Fırçalar motorun maksimum hızını sınırlar.
– Elektromıknatıslar merkezde bulunduğu için motorun soğutması daha zor olmaktadır.
– Fırça kullanımı armatürde kullanılabilecek kutup sayısını sınırlandırır.
Güç transistörlerinin ve elektronik komponentlerin ucuzlamasıyla fırçasız motorlar yapılabilmiştir. Fırçasız DC motorlarda rotora sabit mıknatıslar konur, elektromıknatıslar statora yerleştirilir. Daha sonra bilgisayar kullanılarak elektromıknatıslar enerjilenir ve şaftın dönmesi sağlanır. Bu sistemin bir çok avantajları vardır :
– Mekanik kontrol yerine bilgisayar kontrollü olduğu için daha verimlidir.
– Fırçalı motorlarda olduğu gibi kıvılcım çıkışı yoktur ve elektriksel gürültü daha azdır.
– Eskiyen fırçalar yoktur.
– Elektromıknatıslar statordadır. Böylece soğumaları çok kolaydır.
– Daha etkin bir kontrol için statorda birçok elektromıknatıs kullanılabilir.